- 分子及其热运动
- 共2318题
在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用注射器测得l mL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为1 cm,则可求得:
(1)油酸薄膜的面积是_____________cm2;
(2)油酸分子的直径是_____________m;(结果保留两位有效数字)
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为_____________。
正确答案
(1)115~120
(2)6.3×10-10~6.5×10-10(3)
在用油膜法估测分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.
利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为______m3,油膜面积为______m2,求得的油膜分子直径为______m.(结果全部取2位有效数字)
正确答案
一滴油酸酒精溶液含纯油酸为 V=×
mL=
×10-6 m3=4×10-11m3;
据题意:完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.根据大于半格算一个计算,超过半格的方格个数为n=67+14=81,
则油膜面积为 S=81×(1cm)2=8.1×10-3 m2;
油酸在水面上形成单分子油膜,则油膜分子直径为 d==
m≈4.9×10-9m
故答案为:4×10-11,8.1×10-3,4.9×10-9.
体积为1×10-3cm3的一滴油,滴在水面上,形成面积为4 m2的油膜,由此估算出油分子的直径是多大?
正确答案
2.5×10-10m
分子直径d=m=2.5×10-10 m.
本实验利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜,估测分子大小。实验步骤如下:
①将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为NmL。
②用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中,记下当杯中溶液到达1mL时的总滴数n。
③在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上。
④用滴管往盘中水面上滴一滴油酸酒精溶液。由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜。
⑤将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形成稳定后可认为已形成单分子层油酸膜。用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上。
⑥取下玻璃板放在方格子上,量出该单分子层油酸膜的面积。
在估算油酸分子大小时,可将分子看成球形。用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子的半径r=" "
正确答案
仔细分析每一步骤——
由①得油酸酒精溶液中的油酸浓度为;
由②得1滴油酸酒精溶液中的油酸含量为
;
弄清③④⑤⑥各步骤的意义,得油酸分子的半径
(1)下列说法中正确的是______________;
A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力
B.扩散运动就是布朗运动
C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述
(2)将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是______________m(保留一位有效数字);
(3)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g。
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)。
正确答案
(1)AD
(2)5×10-10
(3)①设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡
解得
②由于气体的温度不变,则内能的变化
由能量守恒定律可得
在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm.试求:
(1)油酸膜的面积是______cm2.
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是______mL.
(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为______m.
正确答案
(1)面积超过正方形一半的正方形的个数为148个
则油酸膜的面积约为S=148cm2=1.48×10-2m2
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积V=1mL××
=8×10-6mL
(3)把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,则油酸分子直径d==
m≈5.4×10-10m.
在用油膜法估算分子大小的实验中:
下面是一些实验步骤及注意事项:
A.配置油酸酒精溶液;
B.一定要仔细清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差;
C.用注射器(或滴管)将V=1 毫升油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中,并记下滴数n,计算出每滴油酸酒精溶液的平均体积V0=;
D.向浅盘里注入适量的水,并将痱子粉(或石膏粉)从盘的中央加入,使粉尽量洒厚一些,再用注射器(或滴管)从适当高处将一滴油酸酒精溶液滴在水面上;
E.等待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,画出形状,用数格子法测算出面积S;
F.根据一滴油酸酒精溶液的体积V0和膜的面积S计算出油酸薄膜的厚度L=;
G.重复实验测几次油酸薄膜的厚度并求出平均值,即可认为就是油酸分子的直径.
以上实验步骤中错误和不妥的有______(只填前面的字母).
正确答案
一滴油酸酒精溶液的体积并非为油酸体积,要根据油酸酒精溶液中所含油酸的比例,求出所含油酸体积,故F错误;
故答案为F.
油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶 液中有油酸0.6 mL,用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1 mL. 若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示.
(1)若每一小方格的边长为30mm,则油酸薄膜的面积约为___m2.
(2)每一滴酒精油酸溶液含有纯油酸的体积为____m3.
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为____m.
正确答案
(1)4. 95×10-2;(2) 1. 2×10-11;(3) 2. 4×10 -10
(1)一个水分子的质量
(2)一个水分子的体积
(3)2.7kg的水中含有多少个水分子。(取二位有效数字)
正确答案
(1) (2)
(3)
一运动员的肺活量约为4000cm3,求他一次呼吸大约吸入多少个空气分子,(已知阿伏加德罗常数Na=6*1023mol-1,标准状况下气体的摩尔体积为V=22.4L,保留2位有效数字)
正确答案
1.1×1023个
一次呼吸大约吸入的空气分子摩尔数
n=4.0×10-3/22.4×10-3=0.18 (2分)
一次呼吸大约吸入的空气分子数
N=0.18×6×1023=1.1×1023个 (2分)
扫码查看完整答案与解析